1) Explique a função dos materiais condutores, isolantes e semicondutores em sistemas elétricos e eletrônicos.

MAPA – Material de Avaliação Prática da Aprendizagem
 

Dimensionamento básico, corrente elétrica e consumo de energia.
A eletrotécnica estuda os princípios elétricos aplicados à geração, transmissão, distribuição e utilização da energia elétrica, enquanto a eletrônica envolve o estudo de componentes, circuitos e dispositivos, especialmente aqueles baseados em semicondutores (Gentilin, 2022). Nesse contexto, compreender corrente elétrica, potência, resistência e consumo de energia é fundamental para analisar o funcionamento seguro de equipamentos elétricos.

O autor destaca que a corrente elétrica está relacionada ao movimento dos elétrons em materiais condutores, sendo influenciada pela tensão e pela resistência do circuito. Além disso, a corrente elétrica é um fator essencial no dimensionamento dos condutores, pois valores elevados podem provocar aquecimento, perdas de energia e riscos à instalação. Assim, o uso simultâneo de equipamentos de alta potência deve ser analisado tecnicamente para evitar sobrecarga em cabos, tomadas e dispositivos de conexão.

Ainda conforme Gentilin (2022), a potência elétrica permite avaliar a energia consumida por um equipamento ao longo do tempo, sendo o consumo expresso em quilowatt-hora, unidade utilizada para cálculo do custo de energia elétrica. Dessa forma, os conceitos de corrente, potência, resistência e energia são indispensáveis para avaliar a segurança e a eficiência no uso de equipamentos elétricos em ambientes residenciais, comerciais e industriais.

Fonte: GENTILIN, F. A. Eletrotécnica e eletrônica. Maringá: UniCesumar, 2022. Reimpresso em 2023. 

Estudo de caso 
Em uma sala técnica de uma pequena empresa, há uma bancada utilizada para testes e apoio operacional. Nessa bancada, os colaboradores costumam ligar simultaneamente os seguintes equipamentos em uma mesma régua de tomadas:

Durante o uso simultâneo, percebe-se aquecimento na régua de tomadas e nos cabos. Assim, a equipe solicita uma análise técnica inicial para verificar os riscos e compreender o consumo de energia elétrica.

Com base nos conteúdos de eletrotécnica do livro da disciplina, desenvolva a atividade a seguir.
1) Explique a função dos materiais condutores, isolantes e semicondutores em sistemas elétricos e eletrônicos.

2) Calcule a corrente elétrica de cada equipamento da bancada, considerando:
I = P / V
Depois, determine a corrente total e explique se o uso simultâneo em uma régua comum é tecnicamente recomendável.

3) Considere que uma cafeteira industrial de 5800 W é utilizada por 10 minutos por dia, durante 30 dias. Considerando o custo de R$ 0,85/kWh, calcule:
a) O consumo mensal em kWh.
b) O custo mensal aproximado.

4) Explique por que o aumento da corrente elétrica pode provocar aquecimento nos condutores e quais riscos isso representa para a instalação.